JP2006292204A - 恒温維持装置。 - Google Patents
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Abstract
【解決の手段】温度センサ41と温度センサ43との温度差に基づいて冷却器2の運転モードであるアイドリングモードとロードモードの切り換えを行う。運転モードの切替えのための冷却器2の冷却能力の調整は圧縮機21を駆動するインバータの周波数を変更することによって行う。ロードモードにおける冷却器2の冷却能力の調整は温度センサ42の温度と加熱器4の設定温度との温度差が一定になるように電子膨張弁23の開度を調節することによって行う。
【選択図】 図2
Description
その理由は、温度制御対象である外部熱負荷装置から変動した熱負荷が何時戻って来るかは正確には予測できない。加熱器の設定温度すなわち恒温維持装置の設定温度は外部熱負荷装置の運転状態によって時々変更されることがある。恒温維持装置の設定温度が変更された場合、恒温維持装置の出口の循環液の温度が新たに設定された設定温度に到達し安定してから外部熱負荷装置から変動した熱負荷が戻ってくるとは限らない。恒温維持装置の設定温度を変更している際の温度変化中に変動した熱負荷が戻って来る可能性もある。
このヒードバック制御の方法は、冷却器の出口の循環液の温度を予め定められた複数の温度帯に区分し、各温度帯に応じて冷却器の冷却能力を調整する。
ここに、加熱器の設定温度より予め定められた温度だけ低い温度にある程度の幅を持たせた温度帯をターゲット温度帯とし、このターゲット温度帯よりも高い温度帯を高温温度帯、低い温度帯を低温温度帯と呼ぶことにする。
また、この加熱器は、加熱器の出口の循環液の温度を設定温度になるようにフィードバック制御する機能を備えている。
なお、各電子膨張弁はステッピングモーター27、28、29によって開度が調整される。
このヒーターの設定温度は外部熱負荷装置の種類または運転状況に応じて変更されることがある。
まず、ステップ91において、恒温維持装置の設定温度SVを入力し、第1温度センサ41の温度TS1、第2温度センサ42の温度TS2、第3温度センサ43の温度TS3をそれぞれ読み込む。
指定温度差(1)は第1温度センサ41の測定温度と第3温度センサ43の測定温度の差を3℃と設定する。
指定温度差(2)は第2温度センサ42の測定温度と加熱器4の設定温度の差を−2℃と設定する。
この場合の外部熱負荷は0W、第1温度センサ41の測定温度は30℃、第2温度センサ42の測定温度は29℃、第3温度センサ43の測定温度は30℃、冷却器の消費エネルギーは−500W、加熱器の消費エネルギーは+500Wである。
この場合の外部熱負荷は+3000W、第1温度センサ41の測定温度は36℃、第2温度センサ42の測定温度は28℃、第3温度センサ43の測定温度は30℃、冷却器の消費エネルギーは−4000W、加熱器の消費エネルギーは+1000Wである。
この場合の外部熱負荷は+1500W、第1温度センサ41の測定温度は33℃、第2温度センサ42の測定温度は28℃、第3温度センサ43の測定温度は30℃、冷却器の消費エネルギーは−2500W、加熱器の消費エネルギーは+1000Wである。
また、指定温度差(2)を−1℃とした場合は、−500Wの過冷却となり、ヒーターの容量はさらに少ないエネルギーで制御が可能になる。
温度制御対象より戻って来る熱負荷が小さい場合は、冷却器の冷却能力は余ってしまい加熱器の加熱能力を大きく発揮しなければ循環液の温度を制御することができない。
2 冷却器
4 加熱器
41 第1温度センサ
42 第2温度センサ
43 第3温度センサ
Claims (8)
- 冷却器、加熱器および外部熱負荷装置とを接続する循環液路に熱媒体循環液を循環させて外部熱負荷装置を一定の設定温度に維持する恒温維持装置において、冷却器の入り口の循環液の温度と加熱器の出口の循環液の温度との温度差に基づいて少なくともアイドリングモードとロードモードとを含む冷却器運転モードを切り換える冷却器運転モード切替手段と、上記ロードモードにおいて冷却器の出口の循環液の温度と加熱器の設定温度との温度差が予め定められた値の指定温度差になるように冷却器の冷却能力を調整する冷却能力調整制御手段とを備えていることを特徴とする恒温維持装置。
- 上記冷却器運転モード切替手段は、冷却器の冷凍サイクル中に組み込まれた圧縮機を駆動するインバータの周波数によって冷却能力を調整するインバータ周波数による冷却能力調整手段を備えていることを特徴とする請求項1記載の恒温維持装置。
- 上記冷却能力調整制御手段における指定温度差は冷却器の出口の循環液の温度が加熱器の設定温度より予め定められた温度だけ低くなるように設定されていることを特徴とする請求項1記載の恒温維持装置。
- 上記冷却能力調整制御手段は冷却器の冷凍サイクル中に組み込まれた電子膨張弁の弁開度によって冷却能力を調整する電子膨張弁による冷却能力調整手段を備えていることを特徴とする請求項1または3記載の恒温維持装置。
- 上記電子膨張弁による冷却能力調整手段は冷却器の出口の循環液の温度によるフィードバック制御機能を備えていることを特徴とする請求項4記載の恒温維持装置。
- 上記フィードバック制御機能は冷却器の出口の循環液の温度を予め定められた複数の温度帯に区分し、各温度帯に応じて冷却器の冷却能力を調整するように構成されていることを特徴とする請求項5記載の恒温維持装置。
- 上記加熱器は、該加熱器の出口の循環液の温度によるフィードバック制御機能を備えていることを特徴とする請求項1記載の恒温維持装置。
- 上記フィードバック制御機能がPID制御機能であることを特徴とする請求項7記載の恒温維持装置。
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